光電傳感器的應(yīng)用
作者：德寶傳感器人氣：
光電傳感器的物理基礎(chǔ)是光電效應(yīng)，即半導(dǎo)體材料的許多電學(xué)性質(zhì)都會因曝光而改變。光電效應(yīng)一般分為兩類:外部光電效應(yīng)和內(nèi)部光電效應(yīng)。外部光電效應(yīng)是指物質(zhì)吸收光子并激發(fā)自由電子的行為。當(dāng)金屬表面被特定的光照射時，金屬吸收光子并發(fā)射電子，發(fā)射的電子稱為光電子。當(dāng)光的波長需要小于某一臨界值(相當(dāng)于光的頻率高于某一臨界值)時，就可以發(fā)射電子，這個臨界值就是極限頻率和極限波長。從E = HN - W開始，如果入射光子的能量HN大于功函數(shù)W，則部分光電子在離開金屬表面后還有剩余能量，即部分光電子具有動能。由于不同的電子與金屬所需的功不同，它們吸收光子的能量，而從金屬逃逸后剩余的動能也不同。自功函數(shù)的小值是w的功使電子離開金屬,如果e是光電子的動能大動能,然后下面的關(guān)系e = hn-w (h代表普朗克常數(shù)和N代表入射光的頻率)。這種關(guān)系通常被稱為愛因斯坦光電效應(yīng)方程。
光電開關(guān)應(yīng)用
1. 煙塵濁度監(jiān)測
防治工業(yè)揚塵污染是環(huán)境保護的重要任務(wù)之一。為了消工業(yè)粉塵污染，首先要知道煙塵的排放情況，所以須監(jiān)控?zé)焿m源的自動顯示和超標(biāo)報警。通過光透過煙道的變化幅度來檢測煙灰在煙道中的濁度。如果煙道的渾濁度增大，光源通過煙炱顆粒的吸收和折射而發(fā)出的光增大，到達光電探測器的光減小，從而可以反射光電探測器輸出信號的強度。
2. 條形碼掃描筆
當(dāng)掃描尖移動到條形碼上時，如果遇到黑線，LED的光就會被黑線吸收，光電晶體管就不會接收到反射光，這是高阻抗的，關(guān)斷了。當(dāng)遇到白色空間時，LED發(fā)出的光被反射到光電晶體管的底部，產(chǎn)生光電流并打開。在掃描整個條形碼后，光電晶體管將條形碼變形成電脈沖信號。信號放大后形成脈沖序列，再經(jīng)計算機處理，完成條碼信息的識別。
3.產(chǎn)品柜臺
產(chǎn)品在傳送帶上運行時，不斷阻斷光源到光電傳感器的光路，使光電脈沖電路產(chǎn)生電脈沖信號。每當(dāng)產(chǎn)品被遮蔽時，光電傳感器電路就會產(chǎn)生一個脈沖信號。因此，脈沖輸出的個數(shù)代表產(chǎn)品的個數(shù)。脈沖由計數(shù)電路計數(shù)，由顯示電路顯示。
4. 光電煙霧報警器
當(dāng)無煙霧時，LED發(fā)出的光以直線傳播，光電晶體管不接收信號。沒有輸出。當(dāng)有煙霧時，LED發(fā)出的光被煙霧粒子折射，使三極管接收到光，產(chǎn)生信號輸出，并發(fā)出報警信號。
5. 測量速度
電機轉(zhuǎn)軸采用黑白兩色。旋轉(zhuǎn)時，反射光和非反射光交替出現(xiàn)。光電傳感器間歇地接收光的反射信號，輸出不連續(xù)的電信號，經(jīng)放大和整形電路放大。方波信號成型后輸出，最后通過電子數(shù)顯輸出電機轉(zhuǎn)速。
6. 光電管在光電檢測和自動控制中的應(yīng)用當(dāng)光電管作為光電探測器時，其基本原理與光電二極管相同，但其基本結(jié)構(gòu)和制造工藝不同。因為光伏電池在運行過程中不需要施加電壓;它具有光電轉(zhuǎn)換效率高、光譜范圍寬、頻率特性好、噪聲低等優(yōu)點。因此，它被廣泛應(yīng)用于光電閱讀器、光電耦合器、光柵測距、激光準(zhǔn)直、薄膜音響、紫外線監(jiān)測和燃?xì)廨啓C熄火保護裝置。
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